伏安法测电阻

伏安法测电阻

一、考点解读       二、实验分析         三、电路设计

例1、用电压表、电流表测小灯泡电阻。电源为两节干电池，小灯泡的电阻约10欧。

(1)  在(a)图方框中设计电路图，并根据电路图在图(b)中连接实物，要求当滑片向左移动时，电流表示数变大。

(2) 接电路时，电压表选_______量程，电流表选________量程，合上电键前，变阻器滑片移到_____端（选填“左”或 “右”）

(3) 合上电键，当滑片在某一位置时，电压表、电流表的指针如下图所示，则小灯泡两端的电压为________，通过小灯泡的电流为________，小灯泡的电阻为________。

  

例2、下图(a)是某同学用“电压表，电流表测电阻”的电路连接图：(1) 观察分析电路图的连接情况，指出图中的错误及不妥之处。 

a、____________________________；

b、____________________________；

c、____________________________。

(2) 电路经过调整后，闭合电键，调节滑动变阻器的滑片于某一位置，电压表、电流表的示数如上图(b)所示，则电阻两端的电压为_____，通过电阻的电流为_____，导体的电阻为______。

例3、在“用电压表、电流表测电阻”的实验中，某同学用电压为 6 伏的电源、量程均完好的电流表和电压表、电键、若干导线以及待测电阻，另外还有标有“10Ω  1A”和“20Ω 2A”字样的两只滑动变阻器供选用，经思考后他选用了其中一个，并连接好电路，他实验过程正确，测得一组数据如下表所示，则：

(1)请用各元件符号按实验要求在左框内画出电路图。

(2)从该同学记录的数据，请你判断，他在实验过程中，电压表的量程选用的情况是__________；电流表的量程选用情况是_______________。

(3) 实验中应该选用的滑动变阻器是_______。(4) 求出待测电阻_____________。

四、解题要诀

1、两个关系： U＝U阻＋U变；I＝I阻＝I变； 

2、两个重要数据：电源电压；滑动变阻器的最大阻值；

3、三个关键词：电路连接正确；实验步骤正确；滑动变阻器滑片位置。

例4、某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线，测定电阻Rx的值。所有元件均完好，电源电压为6.0伏且不变，滑动变阻器标有“20Ω  2A”字样，电路连接正确。闭合电键，该同学在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.20~0.58安；当滑片在中点附近某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图 (a)、(b)所示。

(1) 请在下表中补上实验数据表格的有关栏目。

(2) 根据该同学的实验器材及观察到的现象将有关的数据填入表格内，并求出Rx的阻值。(计算电阻时，精确到0. 1欧)

例5、某同学利用如图的电路测定电阻Rx的阻值，所用滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，电源电压不变。该同学实验步骤正确，闭合电键K，观察到电流表的示数为0.14安。当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧)时，电压表、电流表的示数分别为2.5伏、0.20安。接着他又移动滑片到某点A，这时电压表、电流表的示数分别如图。

(1) 通过分析可知A点在滑动变阻器中点的______侧(选填“左”或“右”)。

(2) 请在下表中将该同学尚未记录的数据填写完整，并计算出电阻值。(计算电阻时，精确到0.1欧)

五、非常规法测电阻

例6、某同学做测定小灯泡电阻的实验，当连接完电路合上电键后，灯不亮，电流表没有示数，电压表有较大示数。当他移动滑动变阻器滑片后，灯仍不亮，电流表仍没有示数，电压表仍有较大示数。该同学将一根导线并联连接在电压表两端后，电灯发光，电流表有示数，电压表没有示数。当他移动滑动变阻器滑片后，灯变亮，电流表示数变大，电压表仍没有示数。则刚才的电路故障可能为（    ）

A、电灯处发生了断路          B、电压表和电流表的位置颠倒

C、电压表串联接入电路 D、以上情况均有可能

六、伏安法测电阻实验的故障分析

例7、某同学做测定小灯泡电阻的实验，所用滑动变阻器上标有“20Ω  2A”字样，他正确连接电路，合上电键后，灯不亮，电流表没有示数，电压表示数为4.5伏。当他移动滑动变阻器滑片后，灯仍不亮，电流表仍没有示数，电压表示数仍为4.5伏。

(1) 该同学所连接的电路中发生了什么故障可能为：___________________。

(2) 排除故障后该同学继续实验，当他闭合电键，将变阻器滑片移到中点时，电压表示数如图所示，则此时通过小灯泡的电流为_______，小灯泡的电阻为_______。   

例8、 小明同学做“用电压表、电流表测电阻”实验，所用电源电压为6V。

(1) 图(a)是他所用的实验电路，其中有一根导线尚未连接，请用笔线代替导线补上。补上后要求：闭合电键S前，若将变阻器的滑片P向右移动，能使它接入电路中的电阻最大。

(2) 他正确连接电路，闭合开关S，可是无论怎样移动变阻器滑片P，电压表示数始终为6V不变。若电路中只有一处故障，且只发生在待测电阻Rx或变阻器R上，你认为发生故障的原因可能是_________或_____________。

(3) 排除故障后，小明再次闭合开关S，把变阻器的滑片P向左移动，此时电压表的示数将________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。当滑片P位于某一位置时，两电表的示数如图(b)所示，则待测电阻Rx的阻值为_______欧。

(4) 你认为这个这个实验还需作何改进？为什么？

例9、某同学利用一个电池组、两个电压表、一个阻值为6欧的电阻和几根导线来测量未知电阻Rx 的阻值。该同学设计好电路并正确操作后，电压表V1、V2的示数如图 (a)、(b) 所示，则所测电阻 Rx 的阻值可能为_____欧、_____欧、_____欧或_____欧。 

例10、 小明同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线，测定电阻Rx的值。所有元件均完好，电源电压为6.0伏且不变，滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样，闭合电键后，他通过移动滑动变阻器的滑片，改变电阻Rx两端的电压和电路中的电流，并将电压表、电流表的示数记录在实验数据的表格内，最后通过计算得出了电阻Rx的值，实验数据及计算结果如下表一所示。

小李同学在分析了小明同学的数据记录表后，认为小明同学在实验操作中存在着一定的问题。两位同学在认真讨论的基础上，征求了老师的意见，找到了问题所在，并对表一数据进行了修正，得出了Rx的阻值。请你写出小明同学实验中存在的主要问题，将表二中的实验数据填写完整，并求出Rx的阻值。(计算电阻时，精确到0. 1欧)

    小明同学实验操作中存在的主要问题是__________________________________________。

例11、小刚同学在学习了“用电压表、电流表测电阻”的实验后，经过思考，觉得在这个实验中电压表不用也可以测出Rx的值。他设计了如图所示的电路。所用滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，用4节新的干电池作电源。连接好电路后，闭合电键，在移动滑动变阻器滑片的过程中，他观察到电流表示数的变化范围为0.18~0.44安；当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧）时，观察到电流表的示数如图所示。

     请将小刚同学记录到的数据填写在下表中，并计算出电阻值。(计算电阻时，精确到0. 1欧) 

例12、某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线，想测出一根合金棒的阻值。所用电源电压保持不变，滑动变阻器标有“20Ω  2A”字样，他按图所示连接好电路后，正确进行操作，闭合电键，读出了电压表、电流表的示数，记录在表中，移动滑片到某个位置，两电表示数如图所示；继续移动滑片到中点位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧）时，电压表的示数为3.0V。 

(1) 请完成表格中前三次实验数据的填写(电阻精确到0. 1欧)

(2) 该同学又找到了另外两根完全相同的合金棒，按如图(截面图)甲、乙两种方式连入电路中的M、N两点间，实验数据如表中实验次数4、5所示，他这样做的目的是为了研究：电阻 与导体__________的关系。

例13、某同学做“用电压表、电流表测电阻”的实验，所用电源电压为6.0伏，滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样，另外还有电压表、电流表、待测电阻、电键各一个和导线若干。该同学按图正确连接电路，并把滑片调到正确位置。 

(1) 闭合电键，电压表的示数为2.0伏，则电流表的示数为_______安；

(2) 移动滑片，当电流表示数为0.42安时，电压表示数如图所示，那么待测电阻两端电压为_______伏；

(3) 继续实验，发现电路中最大电流为0.56安，此时的电压表示数应为_______伏；

(4) 根据以上三次实验数据，可求出待测电阻Rx=______欧。(计算电阻时，精确到0. 1欧)

例14、 某同学利用如图所示电路测定电阻Rx的阻值。他所选用的电源电压为6.0伏。该同学电路连接正确，闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片P到A点时，电压表、电流表的示数分别是3.8伏和0.26安。接着他移动滑片使电路中电流达到最大，电流表示数为0.40安。他再次移动滑片到B点，电流表、电压表的示数如图所示。

(1) 通过分析可知，B点在A点的___侧。(选填“左”或“右”)

(2) 请在下列表格填入各对应的数据，并计算出电阻值。(计算电阻时，精确到0. 1欧) 

例15、某同学利用电压表和电流表测量电阻Rx的阻值。所用的电源由 2节新的干电池组成，所用滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样，他按图连接电路，实验步骤正确，闭合电键K后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表始终无示数。已知电路中各处均接触良好，除电阻Rx和滑动变阻器R外，其它元件均完好。

(1)若电路中只有一处故障，则故障可能是____________；(选填“Rx断路”、“R断路”或“Rx短路”)

(2) 若第(1)小题的判断正确，则在Rx的两端接入一根导线后，闭合电键K，两电表的示数情况为___________________________________________________________。

(3) 排除故障后，该同学按正确步骤进行实验，闭合电键K，两电表的示数如图所示，他记下实验数据后进行计算，然后整理实验器材，完成实验。

(a) 该同学的计算结果Rx=____欧。

(b) 你认为该同学的实验结果是否合理？简述理由：_______________________________。

例16、某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线，测定电阻Rx的值。所有元件均完好，电源电压不变，所用滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样，他正确连接电路，实验步骤正确。闭合电键 S 后，观察到电流表、电压表的示数分别如图所示。当他把滑动变阻器的滑片P移到某位置时，电流表、电压表的示数分别为0.20安、2.5伏。接着他继续移动滑片，发现电流表的最大值为0.37安。

根据该同学的实验器材及观察到的现象将有关的数据填入表格内，并求出Rx的阻值。(计算电阻时，精确到0. 1欧)根据该同学的实验器材及观察到的现象将有关的数据填入表格内，并求出Rx的阻值。

例17、在用“用电压表、电流表测电阻”的实验中，电源电压不变。有相同规格的待测电阻Rx若干，滑动变阻器标有“10Ω 2A”字样。

(1) 某同学正确连接电路，闭合电键后发现只有一个电表有示数，已知电路中除电阻Rx和滑动变阻器R外，其它元件均完好。且电路中各处均接触良好，则电路中存在的故障可能是_________________(请将可能的情况填写完整)。接着他移动滑动变阻器的滑片，发现两电表指针的位置均不变化，则确定电路中存在的故障是____________。

(2) 该同学排除故障后继续实验，实验步骤正确。闭合电键后，在移动滑动变阻器的滑片过程中发现电压表示数的最小值和最大值分别如图(a)、(b)所示该同学在实验中所选的电源电压为________伏，闭合电键时电流表的示数为_________安，此时测得Rx的阻值为_______欧。

例18、 某同学做“用电压表、电流表测电阻”的实验，他用电源的电压为1.5伏的整数倍(即电源由几节新的干电池串联组成)，待测电阻Rx的阻值约为10欧左右，且所有器材均完好。该同学连接电路进行实验当他闭合电键后，观察到电压表、电流表的示数分别如图(a)、(b)所示。然后他调节滑动变阻器的滑片至中点位置，观察到电压表的示数如图(c)所示。接着他继续移动滑片，发现电路中的最大电流为0.28安。

该同学在实验数据处理的过程中，发现三次实验的结果差异很大，经过观察、思考、分析，他找到了问题所在，并计算出了电阻的值。

(1) 请在下表中第五列补上实验数据的有关栏目。

(2) 请将有关的数据填入表格内，并求出Rx的阻值。(计算电阻时，精确到0. 1欧)